EP4216389A1 - Schaltnetzteil mit zwei leistungsausgängen - Google Patents
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- EP4216389A1 EP4216389A1 EP22153003.3A EP22153003A EP4216389A1 EP 4216389 A1 EP4216389 A1 EP 4216389A1 EP 22153003 A EP22153003 A EP 22153003A EP 4216389 A1 EP4216389 A1 EP 4216389A1
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Definitions
- the invention relates to a switched-mode power supply with a closed housing and a first power output with a first operating voltage for first electrical loads.
- a switched-mode power supply consists of an electronic assembly that converts an unstabilized input voltage into a constant output voltage (DC voltage).
- the mains voltage is rectified and chopped into a higher voltage frequency via an electronic switch and rectified to a desired output voltage via an intermediate circuit.
- a galvanic isolation between the mains voltage and the output voltage, which is usually provided, is expediently effected via a power transmitter in the form of a transformer.
- the switching power supply provides a stabilized output voltage for the operation of consumers.
- An intralogistics system usually consists of a large number of roller conveyors arranged one behind the other.
- a roller conveyor a large number of conveyor rollers lie side by side, of which at least one conveyor roller is driven by an electric motor.
- a driving electric motor can be integrated into a conveyor roller or provided as an external electric motor.
- a belt conveyor an endless conveyor belt runs over a drive roller that is driven by an integrated electric motor or an external electric motor.
- Intralogistics systems are very extensive and are equipped with a large number of sensors (e.g. light barriers, reed contacts, mechanical contacts or the like) and a large number of actuators (e.g. electric motors, electromagnets, display devices or the like). Individual actuators can have a high electrical power consumption. The electric motors must provide sufficient drive power, especially for conveying heavy goods, workpieces or heavy materials.
- sensors e.g. light barriers, reed contacts, mechanical contacts or the like
- actuators e.g. electric motors, electromagnets, display devices or the like.
- Individual actuators can have a high electrical power consumption.
- the electric motors must provide sufficient drive power, especially for conveying heavy goods, workpieces or heavy materials.
- All actuators and sensors are operated with the same supply voltage as standard.
- a DC voltage of 24 V is usually used for all actuators and sensors, with the high power consumption of the electric motors used causing correspondingly high currents, which necessitates the appropriate dimensioning and laying of the electrical wiring.
- the invention is based on the task of designing the energy supply of an existing intralogistics system with low investment costs in such a way that with optimized current consumption of actuators such as e.g. B. driving electric motors further use of standard sensors is possible.
- a switched-mode power supply with a closed housing, which has a first power output with a first operating voltage for first electrical loads and at least one second power output with a second operating voltage for second electrical loads.
- the second operating voltage for second electrical consumers is greater than the first operating voltage at the first power output of the switched-mode power supply.
- Such a trained switching power supply with at least two power outputs with two different operating voltages gives the user the opportunity existing intralogistics systems an existing power supply with e.g. B. 24 V nominal voltage against a switching power supply according to the invention with a first operating voltage of z. B. 24 V and a second operating voltage of z. B. 36 V or 48 V to exchange.
- First consumers with low power consumption such as sensors or the like. Can remain connected via electrical lines to the first power output of the switching power supply in order to be able to work with the original operating voltage of z. B. 24 V on the switching power supply according to the invention without having to make changes to the installation of the system.
- Second consumers of the system with higher power consumption such as driving electric motors or the like, can be connected separately from the network of the original operating voltage for power supply to the second power output with the second operating voltage in order to be operated with the higher second operating voltage of the switched-mode power supply according to the invention.
- Second consumers of the system with higher power consumption can be connected separately from the network of the original operating voltage for power supply to the second power output with the second operating voltage in order to be operated with the higher second operating voltage of the switched-mode power supply according to the invention.
- an increased power consumption of an electric motor it can be operated with the higher second operating voltage at the second power output of the switch-mode power supply according to the invention with unchanged or supplemented wiring. It can be expedient to exchange existing electric motors for electric motors with a higher nominal voltage.
- the second operating voltage can be a multiple, in particular an integer multiple, of the first operating voltage.
- the first operating voltage can have a nominal value of 24 V and the second operating voltage can have a nominal value of 48 V. Ratios other than integer ratios of the operating voltages to one another can also be expedient.
- a control element is advantageously arranged in the housing of the switched-mode power supply.
- the control element is designed to change at least one of the operating voltages of a power output of the switched-mode power supply. This can be advantageous in order to adjust the nominal voltage at the power output if e.g. B. threatens to drop the provided second operating voltage at increased power requirements.
- an electronic fuse is provided in the housing of the switched-mode power supply, which is designed to electrically protect at least one power output of the switched-mode power supply.
- a limit value is advantageously entered into the electronic fuse, with the electronic fuse being designed to reduce the electrical power output at the monitored power output if the entered limit value is exceeded.
- the power output is switched off when the entered limit value is exceeded.
- An expedient development of the invention provides for the electronic fuse to be designed in such a way that when the entered limit value is exceeded, the electrical power output at the monitored power output is monitored according to an adjustable operating characteristic. It can be expedient here to limit the current flowing to a maximum value according to a predefinable operating characteristic.
- the current can also advantageously be set to a predetermined mean value over time, e.g. by pulse width modulation.
- the operating characteristics are selected in such a way that when a limit value is exceeded, the current path is opened, ie the current flowing is switched off.
- a display device in the housing of the switched-mode power supply that can be read from the outside and is suitable for displaying the state of at least one power output.
- the flow of goods is accelerated, slowed down or raised or lowered from a first level to a second level.
- the energy generated when the conveyed goods are slowed down or lowered to a lower level drives the electric motor in the conveyor track so that it works as a generator and feeds generator current into the system.
- at least one braking resistor is advantageously arranged in the housing of the switched-mode power supply.
- the switched-mode power supply is designed in such a way that a current flowing to the switched-mode power supply via one of the power outputs is used to supply power to another power output of the switched-mode power supply, in particular to be connected to the power output.
- the electrical energy of the generator current flowing to the switched-mode power supply can also be stored in an intermediate store.
- One or the other power output can be fed from the intermediate store with the stored energy. The entire system can thus be operated in an energy-saving manner.
- a communication unit is accommodated in the housing of the switched-mode power supply.
- the communication unit is designed to transmit operating data from at least one power output, preferably both or all power outputs of the switched-mode power supply, such as current, voltage, power, temperature or the like, to a particularly higher-level central controller, in particular to communicate this data outside of the switched-mode power supply or the system.
- This is advantageously done via a suitable communication interface or a suitable communication bus.
- IO-Link, RS-232 or USB can be used as the communication interface.
- the communication unit prefferably be designed in such a way that operating data of the switched-mode power supply, such as current, voltage, power or the like, can be changed by external intervention via the communication unit.
- the communication unit is preferably designed in such a way that it can be operated as a slave and/or as a master in the communication bus.
- a conveyor track 19 is shown schematically, which in the exemplary embodiment shown is composed of belt conveyors 19.1 to 19.3 arranged one behind the other in the conveying direction 16.
- Belt conveyors 19.1, 19.2, 19.3 shown are advantageously of the same design.
- roller conveyors or similar conveyor devices can also be used.
- a belt conveyor 19.2 consists essentially of an endless conveyor belt 18, the load strand 17 of which is supported by a plurality of support rollers 12 lying next to one another in the conveying direction 16 in order to carry off a weight load.
- the conveyor belt 18 is driven by a drive roller 20 which is driven by an actuator 4 designed as an electric motor 24 .
- the conveyor belt 18 passes from the slack side 27 into the tight side 17 via a further deflection roller 21 .
- the conveyor belt 18 endlessly loops around the drive roller 20 and the deflection roller 21.
- a product 6 such. B. material, general cargo or the like. Transported from A to B.
- Sensors 3, 13 and actuators 4 are provided to control the flow of goods.
- a light barrier for detecting the presence and/or the position of goods 6 on conveyor belt 18 is provided as sensor 3 , for example.
- a mechanical sensor 13 in the form of a mechanical electrical contact can also determine the position of the goods 6 capture on the conveyor track 19.
- the sensor 3 and/or the sensor 13 is connected to a communication bus 23 via an interface module 22, so that their output signals are available to a central controller PLC.
- the central controller can be an on-site controller, e.g. B. be a PC.
- the control can also take place via a cloud or the like.
- the interface module 22 can additionally be provided with a display device 5, via which a response of the sensor 3 designed as a light barrier or the sensor 13 designed as an electrical contact is optically displayed.
- the electric motor 24 can be controlled via a motor control 25 by the central control PLC via the communication bus 23.
- a switched-mode power supply 30 is provided for supplying electrical power to the system 9 and is arranged in a housing 31 which is in particular closed.
- the switching power supply 30 has an input 32 for a mains voltage of z. B. 230 V on.
- the switched-mode power supply 30 has a first power output 1 with a first operating voltage U1 and a second power output 2 with a second operating voltage U2.
- the operating voltage U2 at the second power output 2 is greater than the operating voltage U1 at the first power output. It can also be expedient for the operating voltage U1 to be greater than the operating voltage U2.
- the switched-mode power supply 30 has at least two power outputs 1 and 2 .
- the switched-mode power supply 30 can also be more, e.g. B. have three, four or more power outputs, as in 1 indicated by dashed lines.
- the power outputs can be designed with the same or different operating voltages.
- the switching power supply 30 is intended in particular for use in conveyor systems or production systems in which a plurality of sensors 3, 13 and actuators 4, in particular electric motors 24 are provided. Since actuators 4 provided as electric motors 24 have a significantly higher power requirement than sensors 3, 13, it is provided that the first power output 1 with the in particular lower operating voltage U1 feeds in particular sensors 3, 13 as the first electrical loads 7.
- the second power output 2 with the higher operating voltage U2 is provided for the electrical supply of actuators 4 with a higher power requirement, which form the second consumers 8 in particular the conveyor or production system. Due to the operating voltage U2, which is higher than the operating voltage U1, an increased electrical power can be provided for actuators 4 with the same current.
- the switched-mode power supply 30 is thus used to supply power to consumers arranged in a distributed manner from sensors 3, 13 and/or actuators 4, in particular in an intralogistic system 9 for the transport of material and/or goods 6 on a conveyor belt 19 1 shows, first consumer 7 with a low power requirement, z. B. sensors 3, 13 via a first electrical line 15 to the first power output 1 of the switching power supply 30 connected.
- actuators 4, e.g. B. driving electric motors 24, with a higher electrical power requirement are connected via electrical lines 14 to the second power output 2 of the switched-mode power supply 30.
- the operating voltages U1 and U2 of the power outputs 1 and 2 are designed in such a way that the second operating voltage U2 is a multiple of the first operating voltage U1.
- the multiple can in particular be an integer multiple.
- the first operating voltage U1 has a nominal value of 24 V; the second operating voltage U2 has a nominal value of 48 V, which is twice as large as the first operating voltage U1.
- the power output 1 of the switching power supply 30 is shown in dashed lines.
- the power output 2 of the switched-mode power supply 30 is indicated by a solid line.
- the communication bus 23 for receiving the sensor signals and/or for exchanging data and in particular for controlling the actuators 4 is shown in broken lines.
- an IO-Link, RS-232 or USB connection can also be provided as the communication interface.
- An IO-Link system consists of an IO-Link master and one or more IO-Link sensors or actuators.
- the IO-Link master provides the interface to a higher-level PLC and controls communication with the connected IO-Link devices.
- RS-232 (Recommended Standard 232) is a standard for a serial interface.
- USB is a Universal Serial Bus (USB).
- the central controller PLC as well as the motor controller 25 of the actuator 4 designed as an electric motor 24 and the interface module 22 for communication between the sensors 3 and 13 are connected to the communication bus 23 at the first power output 1, since these components only have a low power requirement.
- Only the controller operated by the motor controller 25 is connected to the second power output 2 of the switched-mode power supply 30 via lines 15 .
- the electric motor 24 can be operated with a higher electrical power with the lines 14 having the same line cross-section.
- FIG. 2 a block diagram of a switched-mode power supply 30 according to the invention is shown.
- the switched-mode power supply 30 is arranged in a housing 31 that is closed, in particular.
- the housing 31 has an input 32 for applying a mains voltage of z. B. 230 V on.
- the mains voltage of z. B. 230V is converted via a rectifier 35 and the filter capacitor 36 to a direct voltage DC.
- the downstream DC/DC converters 37 and 47 the DC voltage is chopped up and transmitted via the DC/DC converters 37 and 47 to the low-voltage side, e.g. B. 24V and 48V supplied.
- the interference caused by the switching of the DC/DC converters 37 and 47 is dampened by the line filter 33 .
- the regulated DC voltage of the DC/DC converters 37 and 47 is fed to an intermediate circuit capacitor 38 and 48, respectively.
- a fuse 39, 49 which is designed in particular as an electronic fuse, is used to fuse the respective power output 1 or 2 with the nominal voltages U1 of e.g. 24V and U2 of e.g. B. 48V operated.
- a display device 40 is advantageously provided in the housing 31 of the switched-mode power supply 30, which display device is suitable for displaying the state of a power output 1 and/or 2.
- the operating voltage provided at power output 1 and/or 2 can be displayed on display device 40 as a nominal value and/or a current currently flowing at power output 1 and/or 2 and can be read by a user.
- a control element 41 can be provided, which monitors the nominal voltage at the power output 1 and/or 2 and readjusts it if necessary.
- the control element 41 communicates with a communication unit 10 provided in the housing 31 of the switched-mode power supply 30, via which external intervention by a user or a controller is possible.
- the communication unit 10 is connected to a communication interface or to a communication bus 23 and is designed to communicate operating data of at least one power output 1 and/or 2 of the switched-mode power supply 30 to the outside.
- a detection of the current of a power output, the voltage of a power output, the power output of a power output, the temperature of various components of the switched-mode power supply, the state of a fuse 39, 49 or the like is provided.
- External interventions in the switch-mode power supply 30 are also possible via the communication unit 10 and a communication interface connected thereto or a communication bus 23 connected thereto.
- the communication unit 10 has an interface 11 for the communication bus 23 on.
- the communication unit 10 is designed in such a way that it can be operated both as a slave and/or as a master in the communication bus.
- the design of the communication unit 10 is such that the communication unit 10 can be used to change the operating data of the switched-mode power supply 30 between current, voltage, power or the like.
- a limit value for a maximum operating current I n is specified for each fuse 39, 49.
- the fuse 39, 49 switches off the corresponding power output 1 or 2 when the operating current I exceeds the predetermined limit value for the maximum operating current I n .
- the fuse 39, 49 can also be designed as an electronic fuse in such a way that it lowers the electrical current output at the monitored power output 1 or 2 when the input limit value for the maximum operating current I n is exceeded. It is also possible, when designed as an electronic fuse 39, 49, to provide an operating characteristic in order to influence the electric current of the respective power output 1 or 2, in particular to switch it off, if the limit value for the maximum operating current I n is exceeded.
- the design as an electronic fuse also has the advantage that, if the current operating current I falls below the limit value for the maximum operating current I n , the power output 1 or 2 can be restarted, in particular automatically. It can be expedient, after the current has been switched off, to switch the electronic fuse back on again after a specified period of time has elapsed. If the current rises above the limit value again, it is switched off again.
- the kinetic energy of the goods transported on the conveyor track 19 can have a driving effect on the electric motor 24, so that it briefly works as a generator. This can lead to an increased voltage on power output 1 or 2 and is monitored by a monitoring circuit 42 recorded. If the current operating voltage U exceeds the intended nominal value U n of the nominal voltage to be output at the power output 1 or 2, a braking resistor 43 or 44 is switched on, via which the supplied power is reduced. The operating voltages U1 and U2 are kept constant. In the embodiment after 2 the braking resistors 43 'and 44' are arranged within the housing 31 of the switched-mode power supply 30. If high power is to be expected from generator operating states of an actuator 4 or an electric motor 24 , it may be expedient to provide the braking resistors 43 and 44 outside of the housing 31 of the switched-mode power supply 30 .
- the housing 31 of the switched-mode power supply 30 is advantageously designed in such a way that it is suitable for tool-free assembly or disassembly on, for example, a top-hat rail in a control cabinet. Screw fastenings of the housing 31 to a carrier can also be expedient.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil mit einem geschlossenen Gehäuse und einem ersten Leistungsausgang mit einer ersten Betriebsspannung für erste elektrische Verbraucher.
- Ein Schaltnetzteil besteht aus einer elektronischen Baugruppe, die eine unstabilisierte Eingangsspannung in eine konstante Ausgangsspannung (Gleichspannung) umwandelt. Die Netzspannung wird gleichgerichtet und über einen elektronischen Schalter in eine höhere Frequenz der Spannung zerhackt und über einen Zwischenkreis auf eine gewünschte Ausgangsspannung gleichgerichtet. Eine meist vorgesehene galvanische Trennung zwischen der Netzspannung und der Ausgangsspannung erfolgt zweckmäßig über einen Leistungsübertrager in Form eines Transformators. Das Schaltnetzteil stellt eine stabilisierte Ausgangsspannung zum Betrieb von Verbrauchern zur Verfügung.
- In der Intralogistik von logistischen Material- und Warenflüssen auf Förderbahnen kommen zum Beispiel Rollenförderer, Gurtförderer oder dergleichen Fördervorrichtungen zum Einsatz. Eine Anlage der Intralogistik besteht in der Regel aus einer Vielzahl an hintereinander angeordneten Rollenförderern. Bei einem Rollenförderer liegen eine Vielzahl von Förderrollen nebeneinander, von denen zumindest eine Förderrolle von einem Elektromotor angetrieben ist. Ein antreibender Elektromotor kann in einer Förderrolle integriert oder auch als externer Elektromotor vorgesehen sein. Bei einem Gurtförderer läuft ein endloses Transportband über eine Antriebsrolle, die über einen integrierten Elektromotor oder über einen externen Elektromotor angetrieben ist.
- Die Anlagen der Intralogistik haben eine hohe räumliche Ausdehnung und sind mit einer Vielzahl von Sensoren (z. B. Lichtschranken, Reedkontakte, mechanische Kontakte oder dgl.) sowie einer Vielzahl von Aktoren (z. B. Elektromotoren, Elektromagnete, Anzeigevorrichtungen oder dgl.) versehen. Einzelne Aktoren können eine hohe elektrische Leistungsaufnahme aufweisen. Gerade zur Förderung schwerer Waren, Werkstücke oder schweren Materials müssen die Elektromotoren eine ausreichende Antriebsleistung zur Verfügung stellen.
- Alle Aktoren und Sensoren werden standardmäßig mit einer gleichen Versorgungsspannung betrieben. In der Intralogistik ist für alle Aktoren und Sensoren meist eine Gleichspannung von 24 V verwendet, wobei eine hohe Leistungsaufnahme der verwendeten Elektromotoren entsprechend hohe Ströme bewirken, was eine angepasste Dimensionierung und Verlegung der elektrischen Verkabelung notwendig macht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem Investitionsaufwand die Energieversorgung einer bestehenden Anlage der Intralogistik derart auszubilden, dass bei optimierter Stromaufnahme von Aktoren wie z. B. antreibenden Elektromotoren eine weitere Verwendung von Standardsensoren möglich ist.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltnetzteil mit einem geschlossenen Gehäuse, welches einen ersten Leistungsausgang mit einer ersten Betriebsspannung für erste elektrische Verbraucher und zumindest einen zweiten Leistungsausgang mit einer zweiten Betriebsspannung für zweite elektrische Verbraucher aufweist. Die zweite Betriebsspannung für zweite elektrische Verbraucher ist größer als die erste Betriebsspannung an dem ersten Leistungsausgang des Schaltnetzteils.
- Ein derart ausgebildetes Schaltnetzteil mit zumindest zwei Leistungsausgängen mit zwei unterschiedlichen Betriebsspannungen gibt dem Benutzer die Möglichkeit, bei bestehenden Anlagen der Intralogistik ein bestehendes Netzteil mit z. B. 24 V Nennspannung gegen ein erfindungsgemäßes Schaltnetzteil mit einer ersten Betriebsspannung von z. B. 24 V und einer zweiten Betriebsspannung von z. B. 36 V oder 48 V auszutauschen. Erste Verbraucher mit geringer Leistungsaufnahme wie zum Beispiel Sensoren oder dgl. können über elektrische Leitungen mit dem ersten Leistungsausgang des Schaltnetzteils verbunden bleiben um mit der ursprünglichen Betriebsspannung von z. B. 24 V an dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil weiterbetrieben zu werden, ohne dass Änderungen an der Installation der Anlage vorgenommen werden müssen. Zweite Verbraucher der Anlage mit höherer Leistungsaufnahme wie zum Beispiel antreibende Elektromotoren oder dgl. können getrennt vom Netz der ursprünglichen Betriebsspannung zur Leistungsversorgung mit dem zweiten Leistungsausgang mit der zweiten Betriebsspannung verbunden werden, um mit der höheren zweiten Betriebsspannung des erfindungsgemäßen Schaltnetzteils betrieben zu werden. Trotz einer erhöhten Leistungsaufnahme eines Elektromotors kann dieser bei unveränderter oder ergänzter Verkabelung an dem zweiten Leistungsausgang des erfindungsgemäßen Schaltnetzteils grundsätzlich mit der höheren zweiten Betriebsspannung betrieben werden. Es kann zweckmäßig sein, bestehende Elektromotoren gegen Elektromotoren mit einer höheren Nennspannung auszutauschen.
- Es kann vorteilhaft sein, dass die zweite Betriebsspannung ein Vielfaches, insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Betriebsspannung ist. So kann die erste Betriebsspannung einen Nennwert von 24 V und die zweite Betriebsspannung einen Nennwert von 48 V aufweisen. Auch andere Verhältnisse als ganzzahlige Verhältnisse der Betriebsspannungen zueinander können zweckmäßig sein.
- Vorteilhaft ist im Gehäuse des Schaltnetzteils ein Regelglied angeordnet ist. Das Regelglied ist ausgebildet, zumindest eine der Betriebsspannungen eines Leistungsausgangs des Schaltnetzteils zu verändern. Dies kann vorteilhaft sein, um die Nennspannung am Leistungsausgang nach zu regeln, wenn z. B. bei erhöhter Leistungsanforderung die zur Verfügung gestellte zweite Betriebsspannung abzusinken droht.
- In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, im Gehäuse des Schaltnetzteils eine elektronische Sicherung vorzusehen, die ausgebildet ist, zumindest einen Leistungsausgang des Schaltnetzteils elektrisch abzusichern. Vorteilhaft ist der elektronischen Sicherung ein Grenzwert eingegeben, wobei die elektronische Sicherung ausgebildet ist, bei Überschreiten des eingegebenen Grenzwertes die auf dem überwachten Leistungsausgang ausgegebene elektrische Leistung abzusenken. Insbesondere ist vorgesehen, bei Überschreiten des eingegebenen Grenzwertes den Leistungsausgang abzuschalten.
- In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die elektronische Sicherung derart auszubilden, dass bei Überschreiten des eingegebenen Grenzwertes die auf dem überwachten Leistungsausgang ausgegebene elektrische Leistung nach einer einstellbaren Betriebscharakteristik zu überwachen. Dabei kann es zweckmäßig sein, den fließenden Strom nach einer vorgebbaren Betriebscharakteristik auf einen Maximalwert zu begrenzen. Auch kann der Strom vorteilhaft, z.B. durch Pulsweitenmodulation, auf einen vorgegebenen Mittelwert über der Zeit eingestellt werden. In einer einfachen Ausführungsform ist die Betriebscharakteristik derart gewählt, dass bei Überschreiten eines Grenzwertes der Strompfad geöffnet wird, der fließende Strom also abgeschaltet wird.
- Zur optischen Überwachung des Schaltnetzteils kann es vorteilhaft sein, im Gehäuse des Schaltnetzteils eine von außen ablesbare Anzeigevorrichtung vorzusehen, die geeignet ist, den Zustand zumindest eines Leistungsausgangs anzuzeigen.
- In Anlagen und Systemen der Intralogistik wird der Warenfluss beschleunigt, gebremst oder von einer ersten Ebene auf eine zweite Ebene angehoben oder abgesenkt. Die beim Abbremsen oder Absenken des Fördergutes auf ein niedrigeres Lageniveau anfallende Energie treibt den Elektromotor in der Förderbahn an, so dass dieser als Generator arbeitet und einen Generatorstrom in das System einspeist. Um den Generatorstrom abzubauen, ist im Gehäuse des Schaltnetzteils vorteilhaft zumindest ein Bremswiderstand angeordnet.
- In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, das Schaltnetzteil derart auszubilden, dass ein dem Schaltnetzteil über einen der Leistungsausgänge zufließender Strom zur Leistungsversorgung eines anderen Leistungsausgang des Schaltnetzteils genutzt wird, insbesondere auf den Leistungsausgang aufzuschalten. Vorteilhaft kann die dem Schaltnetzteil zufließende elektrische Energie des Generatorstroms auch in einem Zwischenspeicher gespeichert werden. Aus dem Zwischenspeicher kann mit der gespeicherten Energie der eine oder der andere Leistungsausgang gespeist werden. Die Gesamtanlage kann so energiesparsam betrieben werden.
- In besondere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schaltnetzteils ist im Gehäuse des Schaltnetzteils eine Kommunikationseinheit aufgenommen. Die Kommunikationseinheit ist ausgebildet, Betriebsdaten zumindest eines Leistungsausgangs, vorzugsweise beider oder aller Leistungsausgänge des Schaltnetzteils wie Strom, Spannung, Leistung, Temperatur o. dgl. einer insbesondere übergeordneten zentralen Steuerung zu übermitteln, insbesondere diese Daten nach außerhalb des Schaltnetzteils oder der Anlage zu kommunizieren. Vorteilhaft erfolgt dies über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle oder einen geeigneten Kommunikationsbus. Als Kommunikationsschnittstelle kann IO-Link, RS-232 oder auch USB zur Anwendung kommen.
- Insbesondere ist vorgesehen, die Kommunikationseinheit derart auszubilden, dass Betriebsdaten des Schaltnetzteils wie Strom, Spannung, Leistung oder dgl. durch einen äußeren Eingriff über die Kommunikationseinheit zu verändern sind.
- Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit derart ausgebildet, dass sie im Kommunikationsbus als Slave und/oder als Master zu betreiben ist.
- Die Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der beispielhaft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die offenbarten Merkmale sind unabhängig von dem Rückbezug und der Reihenfolge der Ansprüche untereinander kombinierbar ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel wird mit den Merkmalen der Erfindung nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung eine Anlage der Intralogistik mit einer beispielhaften Förderbahn aus Gurtförderern,
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils.
- Das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlage 9 der Intralogistik. Schematisch ist eine Förderbahn 19 dargestellt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus in Förderrichtung 16 hintereinander angeordneten Gurtförderern 19.1 bis 19.3 zusammengesetzt ist. Die inFig. 1 gezeigten Gurtförderer 19.1, 19.2, 19.3 sind vorteilhaft gleich ausgebildet. Anstelle oder in Kombination mit den gezeigten Gurtförderern 19.1 bis 19.3 können auch Rollenförderer oder dergleichen Fördervorrichtungen eingesetzt werden. - Am Beispiel des Gurtförderers 19.2 ist der grundsätzliche Aufbau eines Gurtförderers beschrieben. Ein Gurtförderer 19.2 besteht im Wesentlichen aus einem endlosen Transportband 18, dessen Lasttrum 17 zur Abtragung einer Gewichtslast über mehrere in Förderrichtung 16 nebeneinander liegende Stützrollen 12 abgestützt ist. Das Transportband 18 wird von einer Antriebsrolle 20 angetrieben, die von einem als Elektromotor 24 ausgebildeten Aktor 4 angetrieben ist. Über eine weitere Umlenkrolle 21 geht das Transportband 18 von dem Leertrum 27 in den Lasttrum 17 über. Das Transportband 18 umschlingt endlos die Antriebsrolle 20 und die Umlenkrolle 21.
- Auf der Förderbahn 19 wird eine Ware 6 wie z. B. Material, Stückgut oder dgl. von A nach B transportiert. Zur Kontrolle des Warenflusses sind Sensoren 3, 13 und Aktoren 4 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zum Beispiel als Sensor 3 eine Lichtschranke zur Erfassung der Anwesenheit und/oder der Position einer Ware 6 auf dem Transportband 18 vorgesehen. Ergänzend oder alternativ kann auch ein mechanischer Sensor 13 in Form eines mechanischen elektrischen Kontaktes die Position der Ware 6 auf der Förderbahn 19 erfassen. Über ein Schnittstellenmodul 22 ist der Sensor 3 und/oder der Sensor 13 an einen Kommunikationsbus 23 angebunden, sodass deren Ausgangssignale einer zentralen Steuerung PLC zur Verfügung stehen. Die zentrale Steuerung kann eine vor Ort vorgesehene Steuerung, z. B. ein PC sein. Auch kann die Steuerung über eine Cloud o. dgl. erfolgen.
- Das Schnittstellenmodul 22 kann ergänzend mit einer Anzeigevorrichtung 5 versehen sein, über die ein Ansprechen des als Lichtschranke ausgebildeten Sensors 3 oder den als elektrischer Kontakt ausgebildeten Sensors 13 optisch angezeigt wird.
- Der die Förderbahn 19, im Ausführungsbeispiel die Antriebsrolle 20 des Transportbandes 18 des Gurtförderers 19.2 antreibende Elektromotor 24 bildet einen Aktor 4 der intralogistischen Anlage 9. Der Elektromotor 24 ist über eine Motorsteuerung 25 von der zentralen Steuerung PLC über den Kommunikationsbus 23 anzusteuern.
- Zur elektrischen Leistungsversorgung der Anlage 9 ist ein Schaltnetzteil 30 vorgesehen, welches in einem insbesondere geschlossenen Gehäuse 31 angeordnet ist. Das Schaltnetzteil 30 weist einen Eingang 32 für eine Netzspannung von z. B. 230 V auf. Das Schaltnetzteil 30 hat einen ersten Leistungsausgang 1 mit einer ersten Betriebsspannung U1 und einen zweiten Leistungsausgang 2 mit einer zweiten Betriebsspannung U2. Die Betriebsspannung U2 am zweiten Leistungsausgang 2 ist größer als die Betriebsspannung U1 am ersten Leistungsausgang. Es kann auch zweckmäßig sein, die Betriebsspannung U1 größer als die Betriebsspannung U2 auszubilden. In Ausgestaltung der Erfindung weist das Schaltnetzteil 30 zumindest zwei Leistungsausgänge 1 und 2 auf. Das Schaltnetzteil 30 kann auch mehr, z. B. drei, vier oder mehr Leistungsausgänge aufweisen, wie in
Fig. 1 strichliert angedeutet. Die Leistungsausgänge können mit gleich großen oder mit unterschiedlich großen Betriebsspannungen ausgelegt werden. - Das Schaltnetzteil 30 ist insbesondere zur Verwendung in Förderanlagen oder Fertigungsanlagen vorgesehen, in denen eine Mehrzahl von Sensoren 3, 13 und Aktoren 4, insbesondere Elektromotoren 24 vorgesehen sind. Da als Elektromotoren 24 vorgesehene Aktoren 4 einen signifikant höheren Leistungsbedarf haben als Sensoren 3, 13, ist vorgesehen, dass der erste Leistungsausgang 1 mit der insbesondere niedrigeren Betriebsspannung U1 insbesondere Sensoren 3, 13 als erste elektrische Verbraucher 7 speisen. Der zweite Leistungsausgang 2 mit der höheren Betriebsspannung U2 ist zur elektrischen Versorgung von Aktoren 4 mit einem höheren Leistungsbedarf vorgesehen, die zweite Verbraucher 8 insbesondere der Förder- oder Fertigungsanlage bilden. Aufgrund der gegenüber der Betriebsspannung U1 erhöhten Betriebsspannung U2 kann bei gleichem Strom eine erhöhte elektrische Leistung für Aktoren 4 bereitgestellt werden. Das erfindungsgemäße Schaltnetzteil 30 dient somit zur Leistungsversorgung verteilt angeordneter Verbraucher aus Sensoren 3, 13 und/oder Aktoren 4 in insbesondere einer intralogistischen Anlage 9 zur Beförderung von Material und oder Waren 6 auf einem Förderband 19. Hierzu sind, wie
Fig. 1 zeigt, erste Verbraucher 7 mit einem niedrigen Leistungsbedarf, z. B. Sensoren 3, 13 über eine erste elektrische Leitung 15 mit dem ersten Leistungsausgang 1 des Schaltnetzteils 30 verbunden. Aktoren 4, z. B. antreibenden Elektromotoren 24, mit einem höheren elektrischen Leistungsbedarf sind über elektrische Leitungen 14 mit dem zweiten Leistungsausgang 2 des Schaltnetzteils 30 verbunden. - Die Betriebsspannungen U1 und U2 der Leistungsausgänge 1 und 2 sind derart ausgelegt, dass die zweite Betriebsspannung U2 ein Vielfaches der ersten Betriebsspannung U1 ist. Das Vielfache kann insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die erste Betriebsspannung U1 einen Nennwert von 24 V; die zweite Betriebsspannung U2 hat mit 48 V einen Nennwert, der doppelt so groß wie die erste Betriebsspannung U1.
- In
Fig. 1 ist der Leistungsausgang 1 des Schaltnetzteils 30 strichliert wiedergegeben. Der Leistungsausgang 2 des Schaltnetzteils 30 ist mit durchgezogener Linie angegeben. Der Kommunikationsbus 23 zum Empfand der Sensorsignale und/oder zum Datenaustausch und insbesondere zur Steuerung der Aktoren 4 ist strichpunktiert eingezeichnet. Anstelle eines Kommunikationsbusses 23 kann auch ein IO-Link, RS-232 oder USB Verbindung als Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein. Ein IO-Link-System besteht aus einem IO-Link-Master und einem oder mehreren IO-Link Sensoren oder Aktoren. Der IO-Link-Master stellt die Schnittstelle zu einer überlagerten Steuerung PLC zur Verfügung und steuert die Kommunikation mit den angeschlossenen IO-Link-Geräten. RS-232 (Recommended Standard 232) ist ein Standard für eine serielle Schnittstelle. USB ist ein Universal Serial Bus (USB). - Wie in
Fig. 1 gezeigt, ist die zentrale Steuerung PLC wie auch die Motorsteuerung 25 des als Elektromotor 24 ausgebildeten Aktors 4 und das Schnittstellenmodul 22 zur Kommunikation der Sensoren 3 und 13 mit dem Kommunikationsbus 23 an den ersten Leistungsausgang 1 angeschlossen, da diese Bauteile einen nur geringen Leistungsbedarf haben. Lediglich die von der Motorsteuerung 25 betriebene Steuerung ist über Leitungen 15 mit dem zweiten Leistungsausgang 2 des Schaltnetzteils 30 verbunden. Aufgrund der höheren Betriebsspannung U2 mit einem Nennwert von zum Beispiel 48 V sinkt bei gleicher Leistungsaufnahme wie bei einem Betrieb an 24 V die Stromstärke in der zuführenden elektrischen Leitung 14 ab, in diesem Beispiel um die Hälfte ab. Unter Verwendung der für eine Nennspannung von 24 V verlegten Leitungen 14 kann der Elektromotor 24 mit einer höheren elektrischen Leistung bei gleichem Leitungsquerschnitt der Leitungen 14 betrieben werden. - In
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils 30 wiedergegeben. Das Schaltnetzteil 30 ist in einem insbesondere geschlossenen Gehäuse 31 angeordnet. Das Gehäuse 31 weist einen Eingang 32 zum Anlegen einer Netzspannung von z. B. 230 V auf. Die am Eingang 32 meist als AC vorliegende Netzspannung von z. B. 230V wird über einen Gleichrichter 35 und den Siebkondensator 36 zu einer Gleichspannung DC gewandelt. In den nachgeordneten DC/DC Wandlern 37 bzw.47 wird die Gleichspannung zerhackt und über die DC/DC Wandler 37 bzw. 47 der Niederspanungsseite von z. B. 24V und 48V zugeführt. Die durch das Schalten der DC/DC Wandler 37 und 47 entstehenden Störungen werden durch den Netzfilter 33 gedämpft. - Auf der Niederspannungsseite wird die geregelte DC Spannung der DC/DC Wandler 37 und 47 einem Zwischenkreiskondensator 38 bzw. 48 zugeführt. Über eine Sicherung 39, 49, die insbesondere als elektronische Sicherung ausgebildet ist, wird der jeweilige Leistungsausgang 1 bzw. 2 mit den über die DC/DC Wandler auf der Niederspannungsseite eingestellten Nennspannungen U1 von z.B. 24V und U2 von z. B. 48V betrieben.
- Vorteilhaft ist in dem Gehäuse 31 des Schaltnetzteils 30 eine Anzeigevorrichtung 40 vorgesehen, die geeignet ist, den Zustand eines Leistungsausgangs 1 und/oder 2 anzuzeigen. So kann an der Anzeigevorrichtung 40 die an dem Leistungsausgang 1 und/oder 2 bereitgestellte Betriebsspannung als Nennwert und/oder ein auf dem Leistungsausgang 1 und/oder 2 aktuell fließender Strom angezeigt und von einem Benutzer abgelesen werden.
- Zur Stabilisierung der an den Leistungsausgang 1 und/oder 2 bereitgestellten Betriebsspannungen U1 und U2 kann ein Regelglied 41 vorgesehen sein, welches die Nennspannung an den Leistungsausgang 1 und/oder 2 überwacht und bei Bedarf nachregelt. Das Regelglied 41 kommuniziert mit einer im Gehäuse 31 des Schaltnetzteils 30 vorgesehenen Kommunikationseinheit 10, über die externe Eingriffe von einem Benutzer oder einer Steuerung möglich sind. Die Kommunikationseinheit 10 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle oder mit einem Kommunikationsbus 23 verbunden und dazu ausgebildet, Betriebsdaten zumindest eines Leistungsausgangs 1 und/oder 2 des Schaltnetzteils 30 nach außen zu kommunizieren. Hierzu ist - wie in
Fig. 2 an der Kommunikationseinheit 10 angedeutet - eine Erfassung des Stroms eines Leistungsausgangs, der Spannung eines Leistungsausgangs, der abgegebenen Leistung eines Leistungsausgangs, der Temperatur verschiedener Bauteile des Schaltnetzteils, der Zustand einer Sicherung 39, 49 oder dergleichen vorgesehen. Über die Kommunikationseinheit 10 und eine daran angeschlossene Kommunikationsschnittstelle oder einen daran angeschlossenen Kommunikationsbus 23 sind von außen auch Eingriffe in das Schaltnetzteil 30 möglich. Hierzu weist die Kommunikationseinheit 10 eine Schnittstelle 11 für den Kommunikationsbus 23 auf. Die Kommunikationseinheit 10 ist so ausgebildet, dass sie im Kommunikationsbus sowohl als Slave und/oder als Master betrieben werden kann. Die Ausbildung der Kommunikationseinheit 10 ist so getroffen, dass über die Kommunikationseinheit 10 Betriebsdaten des Schaltnetzteils 30 zwischen Strom, Spannung, Leistung oder dergleichen verändert werden können. - Jeder Sicherung 39, 49 ist ein Grenzwert für einen maximalen Betriebsstrom In vorgegeben. In einer einfachen Ausbildung der Sicherung 39, 49 ist vorgesehen, dass bei Überschreiten des Betriebsstroms I über den vorgegebenen Grenzwert für den maximalen Betriebsstrom In die Sicherung 39, 49 den entsprechenden Leistungsausgang 1 oder 2 abschaltet. Die Sicherung 39, 49 kann auch derart als elektronische Sicherung ausgebildet sein, dass sie bei Überschreiten des eingegebenen Grenzwertes für den maximalen Betriebsstrom In die auf dem überwachten Leistungsausgang 1 oder 2 ausgegebenen elektrischen Strom absenkt. Auch ist es möglich, bei Ausbildung als elektronischer Sicherung 39, 49 eine Betriebscharakteristik vorzusehen, um bei Überschreiten des Grenzwertes für den maximalen Betriebsstrom In den elektrischen Strom des jeweiligen Leistungsausgangs 1 oder 2 zu beeinflussen, insbesondere abzuschalten. Die Ausbildung als elektronische Sicherung hat darüber hinaus den Vorteil, dass bei einem Abfall des aktuellen Betriebsstroms I unter den Grenzwert für den maximalen Betriebsstrom In eine insbesondere selbständige Wiederinbetriebnahme des Leistungsausgangs 1 oder 2 vorgesehen sein kann. Es kann zweckmäßig sein, nach Abschalten des Stroms die elektronische Sicherung nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer wieder einzuschalten. Steigt der Strom erneut über den Grenzwert an, wird wieder ausgeschaltet.
- Wird der Elektromotor 24 zur Verringerung der Geschwindigkeit der Ware 6 in Förderrichtung 16 in der Drehzahl gedrosselt, kann die kinetische Energie der auf der Förderbahn 19 transportierten Ware einen antreibenden Einfluss auf den Elektromotor 24 haben, sodass dieser kurzzeitig als Generator arbeitet. Dies kann zu einer erhöhten Spannung auf dem Leistungsausgang 1 oder 2 führen und wird durch eine Überwachungsschaltung 42 erfasst. Übersteigt die aktuelle Betriebsspannung U den vorgesehenen Nennwert Un der auf dem Leistungsausgang 1 oder 2 auszugebenden Nennspannung, wird ein Bremswiderstand 43 bzw. 44 zugeschaltet, über den die zugeführte Leistung abgebaut wird. Die Betriebsspannungen U1 und U2 werden konstant gehalten. Im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 sind die Bremswiderstände 43' und 44' innerhalb des Gehäuses 31 des Schaltnetzteils 30 angeordnet. Bei einer zu erwartenden hohen Leistung aus generatorischen Betriebszuständen eines Aktors 4 bzw. eines Elektromotors 24 kann es zweckmäßig sein, die Bremswiderstände 43 und 44 außerhalb des Gehäuses 31 des Schaltnetzteils 30 vorzusehen. - Anstelle einer Umwandlung der beim Abbremsen anfallenden generatorischen Energie über einen Bremswiderstand 43, 44 bzw. 43', 44' in Wärme kann es zweckmäßig sein, eine dem Schaltnetzteil 30 über einen der Leistungsausgänge 1 und/oder 2 zufließende elektrische Energie zur Leistungsversorgung eines Leistungsausgangs 1 und/oder 2 an über den dem Leistungsausgang zugeordneten Zwischenkreiskondensator 38 bzw. 48 zu nutzen.
- Es kann auch zweckmäßig sein, eine dem Schaltnetzteil 30 über einen Leistungsausgang 1 bzw. 2 zufließende elektrische Energie z. B. von einen Zwischenkreiskondensator 38 des einen Leistungsausgangs 1 zum jeweils anderen Zwischenkreiskondensator 48 des anderen Leistungsausgangs 2 zu übertragen.
- In vorteilhafter Weise ist das Gehäuse 31 des Schaltnetzteils 30 derart ausgebildet, dass es zum werkzeuglosen montieren oder demontieren auf zum Beispiel einer Hutschiene in einem Schaltschrank geeignet ist. Auch Schraubbefestigungen des Gehäuses 31 an einem Träger können zweckmäßig sein.
Claims (15)
- Schaltnetzteil mit einem Gehäuse (31), wobei das Gehäuse (31) einen ersten Leistungsausgang (1) mit einer ersten Betriebsspannung (U1) für erste elektrische Verbraucher (7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31) des Schaltnetzteils (30) zumindest einen zweiten Leistungsausgang (2) mit einer zweiten Betriebsspannung (U2) für zweite elektrische Verbraucher (8) aufweist, und die zweite Betriebsspannung (U2) am zweiten Leistungsausgang (2) größer ist als die erste Betriebsspannung (U1) an dem ersten Leistungsausgang (1). - Schaltnetzteil nach Anspruch 1 zur Leistungsversorgung von verteilt angeordneten Verbrauchern (7, 8) aus Sensoren (3, 13) und/oder Aktoren (4) in einer intralogistischen Anlage (9) zur Beförderung von Material und/oder Waren (6) auf einer Förderbahn (19), wobei zur elektrischen Leistungsversorgung elektrische Verbraucher (7) über elektrische Leitungen mit dem ersten Leistungsausgang (1) des Schaltnetzteils (30) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass erste elektrische Verbraucher (7) der Anlage (9) zur Leistungsversorgung mit dem ersten Leistungsausgang (1) mit der ersten Betriebsspannung (U1) verbunden sind, und dass zweite elektrische Verbraucher (2) der Anlage (9) zur Leistungsversorgung mit dem zweiten Leistungsausgang (2) mit der zweiten Betriebsspannung (U2) verbunden sind.
- Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betriebsspannung (U2) ein insbesondere ganzzahliges Vielfaches der ersten Betriebsspannung (U1) ist. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betriebsspannung (U1) einen Nennwert von 24 V und die zweite Betriebsspannung (U2) einen Nennwert von 48 V aufweist. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (31) des Schaltnetzteils (30) ein Regelglied (41) angeordnet ist, und das Regelglied (41) ausgebildet ist, zumindest eine der Betriebsspannungen (U1, U2) eines Leistungsausgangs (1, 2) zu verändern. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (31) des Schaltnetzteils (30) eine elektronische Sicherung (39, 49) aufgenommen ist, die ausgebildet ist, zumindest einen Leistungsausgang (1, 2) elektrisch abzusichern. - Schaltnetzteil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der elektronischen Sicherung (39, 49) ein Grenzwert (In) eingegeben ist, und die elektronische Sicherung (39, 49) ausgebildet ist, bei Überschreiten des eingegebenen Grenzwertes (In) die auf dem überwachten Leistungsausgang (1, 2) ausgegebene elektrische Leistung abzusenken, insbesondere den Leistungsausgang (1, 2) abzuschalten. - Schaltnetzteil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Sicherung (39, 49) ausgebildet ist, nach einer einstellbaren Betriebscharakteristik zur Anpassung der elektrischen Leistung des Leistungsausgangs (1, 2) den fließenden Strom auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, den Strom auf einen vorgegebenen Mittelwert über der Zeit einzustellen oder den Strom abzuschalten. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (31) eine von außen ablesbare Anzeigevorrichtung (40) aufweist, die geeignet ist, den Zustand zumindest eines Leistungsausgangs (1, 2) anzuzeigen. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (31) des Schaltnetzteils (30) ein Bremswiderstand (43, 44) angeordnet ist. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (30) ausgebildet ist, einen dem Schaltnetzteil (30) über einen der Leistungsausgänge (1, 2) zufließenden Strom (I) zur Leistungsversorgung eines anderen Leistungsausgangs (2, 1) des Schaltnetzteils (30) auf diesen aufzuschalten. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (31) des Schaltnetzteils (30) eine Kommunikationseinheit (10) aufgenommen ist, und die Kommunikationseinheit (10) ausgebildet ist, Betriebsdaten zumindest eines Leistungsausgangs (1, 2) des Schaltnetzteils (30) wie Strom (I), Spannung (U), Leistung, Temperatur o. dgl. nach außen zu kommunizieren. - Schaltnetzteil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (10) ausgebildet ist, mit einer übergeordneten Steuereinheit (PLC) über eine Kommunikationsschnittstelle oder einen Kommunikationsbus (23) zu kommunizieren. - Schaltnetzteil nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (10) ausgebildet ist, Betriebsdaten des Schaltnetzteils (30) wie Strom (I), Spannung (U), Leistung oder dgl. zu verändern. - Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (10) ausgebildet ist, als Slave und/oder als Master betrieben zu werden.
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Patent Citations (2)
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